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La ZNIEFF de Pierre Grosse est définie sur un puech calcaire dominant la vallée du Lot et appartenant aux contreforts sud-est du causse de Gramat. Le site est presque entièrement boisé, mais des secteurs non forestiers ou encore peu fermés s’observent encore notamment sur les contreforts sud du coteau. La bonne exposition de celui-ci, le substrat calcaire poreux et les pentes fortes sont autant de facteurs naturels contribuant au développement d’une végétation de pelouses très sèches, pouvant être dominée par des espèces pérennes (Xerobromion) ou annuelles (Thero-Brachypodion). On y trouve ainsi des espèces remarquables caractéristiques de ces milieux telles que le Cardoncelle mou (Carduncellus mitissimus), l’Armoise blanche (Artemisia alba), la Leuzée conifère (Leuzea conifera) ou l’Orlaya à grandes fleurs (Orlaya grandiflora). En outre, les formations forestières et préforestières sont également remarquables avec des espèces ligneuses caractéristiques des milieux xériques, rares dans le secteur des causses du Quercy, comme le Chêne vert (Quercus ilex), le Pistachier térébinthe (Pistacia terebinthus) ou encore le Chêne kermès (Quercus coccifera). Le puech de Pierre Grosse est également très favorable au Circaète Jean-le-Blanc, rapace nichant dans les boisements et chassant sur les milieux ouverts thermophiles à la recherche de ses proies favorites (lézards, serpents…). Un couple est cantonné sur le secteur. Enfin, le Pic mar est aussi probablement nicheur sur le site.
La zone englobe un ensemble de pechs calcaires au nord de Saint-Pierre-Toirac. Elle exclut les habitations périphériques, et se limite aux formations forestières qui marquent ce relief, au sein desquels se trouvent également quelques éléments de pelouses sèches. Cet ensemble hétérogène d’habitats renferme un cortège intéressant de plantes d’affinités méridionales.
